学習支援装置、学習支援システム、学習支援方法、及び学習支援プログラム
【課題】解答欄ごとの解答時間を算出することができ、この解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる学習支援装置等を提供する。
【解決手段】電子ペン１０により解答欄２１に記入された位置の座標データを取得するとともに、座標データが取得された時の時刻データを取得するデータ入力部５７と、解答欄２１に対応する座標範囲を記憶する記憶装置６０と、座標範囲に含まれる座標データが取得された時の時刻データに基づいて、電子ペン１０による解答欄２１への記入の終了時点までの解答時間を算出する解答時間算出部４２と、を備える。
【解決手段】電子ペン１０により解答欄２１に記入された位置の座標データを取得するとともに、座標データが取得された時の時刻データを取得するデータ入力部５７と、解答欄２１に対応する座標範囲を記憶する記憶装置６０と、座標範囲に含まれる座標データが取得された時の時刻データに基づいて、電子ペン１０による解答欄２１への記入の終了時点までの解答時間を算出する解答時間算出部４２と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、学習支援装置、電子ペン、学習支援システム、学習支援方法及び学習支援プログラムに関する。特に、電子ペンで解答欄に記入する学習支援装置等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、学習者の理解度や習熟度を評価する学習支援システムとして、パソコンを用いてユーザが解答するものがあった（特許文献１、２参照）。
【０００３】
具体的には、特許文献１に記載の学習支援システムは、パソコン等のコンピュータ装置で構成されており、問題データベースの中に予め解答時間の分布データを有していた。この学習支援システムは、受講者が誤答したり、所定時間内に解答の入力がなかったりした場合、正答へ導くためのヒントを提示する。また、この学習支援システムは、解答の正誤のみではなく、解答に要した時間も勘案して評価を決定する。
【０００４】
特許文献２に記載の学習システムは、インターネットを介して受講者にテスト問題を配信し、コンピュータ装置のディスプレイ画面に問題が表示された時点から、受講者が解答を入力するまでの時間を計測する。この学習システムも、解答の正誤のみではなく、解答に要した時間を勘案して評価を決定する。
【０００５】
また、従来、電子ペンと専用用紙を使って試験を行うものがあった（特許文献３参照）。具体的に、特許文献３に記載のオンライン試験システムでは、試験提供者側とシステム利用者側の双方にプリンタと電子ペンが備えられ、通信回線を介して試験が実施される。試験提供者は試験問題を利用者に送信し、利用者は電子ペンで読み取り可能な用紙に試験問題をプリントして電子ペンで解答を書き込んだ後、電子化された解答を試験提供者に送信する。試験提供者は、送信された解答を電子ペンで読み取り可能な用紙にプリントして電子ペンで採点を書き込んだ後、電子化された採点を利用者に送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２２１８９３号公報
【特許文献２】特開２００４−１１７９４７号公報
【特許文献３】特開２００３−２５５８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ユーザがパソコンを用いて解答する学習支援システムは、パソコンを使い慣れていない小学校低学年の生徒や高齢者には不向きであった。
【０００８】
また、電子ペンを用いたシステムでは、電子ペンと専用用紙を使って単に試験を行っているに過ぎず、習熟度を図るものではなく、また、解答時間を考慮していなかった。
【０００９】
本発明は、従来事情を鑑みてなされたものであって、解答欄ごとの解答時間を算出することができ、解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる学習支援装置、電子ペン、学習支援システム、学習支援方法、及び学習支援プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の学習支援装置は、電子ペンにより解答欄に記入された位置の座標データを取得するとともに、前記座標データが取得された時の時刻データを取得するデータ取得部と、前記解答欄に対応する座標範囲を記憶する記憶部と、前記座標範囲に含まれる前記座標データが取得された時の前記時刻データに基づいて、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出する解答時間算出部と、を備える。
【００１１】
この構成によれば、座標範囲に含まれる座標データが取得された時の時刻データをもとに、電子ペンによる解答欄への記入が終わるまでの解答時間を算出するので、解答欄ごとの解答時間を算出することができる。これにより、この解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる。従って、きめ細かい学習指導を行うことができ、また、得意分野・不得意分野の推定精度を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の電子ペンは、解答欄に記入するための電子ペンであって、前記解答欄に記入された位置の座標データを取得するとともに、前記座標データが取得された時の時刻データを取得するデータ取得部と、前記解答欄に対応する座標範囲を記憶する記憶部と、前記座標範囲に含まれる前記座標データが取得された時の前記時刻データに基づいて、前記解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出する解答時間算出部と、を備える。
【００１３】
この構成によれば、座標範囲に含まれる座標データが取得された時の時刻データをもとに、電子ペンによる解答欄への記入が終わるまでの解答時間を算出するので、解答欄ごとの解答時間を算出することができる。これにより、この解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる。従って、きめ細かい学習指導を行うことができ、また、得意分野・不得意分野の推定精度を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明の学習支援システムは、電子ペンと学習支援装置とを有する学習支援システムであって、前記電子ペンは、解答欄に記入される位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部によって検出された位置の座標データおよび前記位置が検出された時の時刻データを出力するデータ出力部と、を備え、前記学習支援装置は、前記電子ペンから出力された前記座標データおよび前記時刻データを取得するデータ取得部と、前記解答欄に対応する座標範囲を記憶する記憶部と、前記座標範囲に含まれる前記座標データが取得された時の前記時刻データをもとに、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出する解答時間算出部と、を備える。
【００１５】
この構成によれば、座標範囲に含まれる座標データが取得された時の時刻データをもとに、電子ペンによる解答欄への記入が終わるまでの解答時間を算出するので、解答欄ごとの解答時間を算出することができる。これにより、この解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる。従って、きめ細かい学習指導を行うことができ、また、得意分野・不得意分野の推定精度を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の学習支援方法は、学習支援装置における学習支援方法であって、電子ペンにより解答欄に記入された位置の座標データを取得するとともに、前記座標データが取得された時の時刻データを取得するステップと、記憶装置に記憶された前記解答欄に対応する座標範囲を参照し、前記座標範囲に含まれる前記座標データが取得された時の前記時刻データに基づいて、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出するステップと、を有する。
【００１７】
この方法によれば、座標範囲に含まれる座標データが取得された時の時刻データをもとに、電子ペンによる解答欄への記入が終わるまでの解答時間を算出するので、解答欄ごとの解答時間を算出することができる。これにより、この解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる。従って、きめ細かい学習指導を行うことができ、また、得意分野・不得意分野の推定精度を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明の学習支援プログラムは、上記学習支援方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００１９】
このプログラムによれば、座標範囲に含まれる座標データが取得された時の時刻データをもとに、電子ペンによる解答欄への記入が終わるまでの解答時間を算出するので、解答欄ごとの解答時間を算出することができる。これにより、この解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる。従って、きめ細かい学習指導を行うことができ、また、得意分野・不得意分野の推定精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、解答欄ごとの解答時間を算出することができ、解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態における学習支援システムの概略を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態における解答用紙に電子ペンで記入する様子の一例を示す図
【図３】本発明の第１の実施形態における学習支援システムの構成例を示すブロック図
【図４】本発明の第１の実施形態における学習支援処理の全体の流れの一例を示す図
【図５】本発明の第１の実施形態における受講者データベースの一例を示すテーブル
【図６】本発明の第１の実施形態における用紙データベースの一例を示すテーブル
【図７】本発明の第１の実施形態における問題データベースの一例を示すテーブル
【図８】本発明の第１の実施形態における電子ペンで記入される問題用紙（解答用紙）の一例を示す図
【図９】（Ａ）、（Ｂ）本発明の第１の実施形態における採点処理の一例を説明するための図
【図１０】本発明の第１の実施形態における解答時間の一例を説明するための図
【図１１】本発明の第１の実施形態における解答時間の算出手順の一例を示すフローチャート
【図１２】本発明の第２の実施形態における問題用紙（解答用紙）の一例を示す図
【図１３】本発明の第２の実施形態における解答時間の一例を説明するための図
【図１４】本発明の第２の実施形態における解答時間の算出手順の一例を示すフローチャート
【図１５】本発明の第３の実施形態における解答時間の一例を説明するための図
【図１６】本発明の第４の実施形態における問題用紙の一例を示す図
【図１７】本発明の第４の実施形態における解答時間の一例を説明するための図
【図１８】本発明の第４の実施形態における解答時間の算出手順の一例を示すフローチャート
【図１９】本発明の第５の実施形態における電子ペンの構成例を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態における学習支援システムの概略を示す図である。図１に示す学習支援システムでは、受講者側の電子ペン１０と解答用紙２０、および試験提供者側の学習支援装置５０を備える。ここでは、解答用紙に問題が記述されているが、別途、問題用紙が用意されてもよい。
【００２４】
受講者は、電子ペン１０で解答用紙２０に解答を記入した後、試験提供者に解答用紙２０を提出する。また、電子ペン１０で記入した際の記入座標および時刻のデータも提出される。これらのデータの提出は、例えば解答用紙２０と電子ペン１０を郵送で送ることで行われる。
【００２５】
試験提供者は、提出された解答用紙２０を採点し、この採点結果を学習支援装置５０に入力することで、電子化して記録する。試験提供者側では、学習支援装置５０が、電子ペン１０の記入座標および時刻のデータから各問題の解答に要した解答時間を算出する。
【００２６】
学習支援装置５０は、この採点結果のデータと、問題データベース６５の正答率と解答時間の分布とから、問題ごとに受講者の習熟度を算出する。さらに、学習支援装置５０は、問題データベース６５から、習熟度の低い分野については、基礎問題や復習問題、習熟度の高い分野については、発展的な問題を読み出し、新たな問題用紙（解答用紙）２０Ａを作成する。そして、試験提供者は、受講者に採点済みの解答用紙２０とともに、新たに作成した問題用紙２０Ａを郵送で送付する。
【００２７】
図２は、解答用紙に電子ペンで記入する様子の一例を示す図である。学習支援システムで用いられる解答用紙２０は専用用紙である。電子ペン１０は、後述する電子部品を内蔵する他、通常のペンと同様、インクカートリッジ１０ａを有し、このインクで解答用紙２０に文字などを記入可能である。
【００２８】
解答用紙２０の表面には、電子ペン１０のペン先の近傍に取り付けられたカメラ１２で撮影可能なドットパターンが印刷されている。つまり、解答用紙２０は、台紙の上に、このドットパターンと、問題および解答欄を有するテンプレートとが印刷されたものである。
【００２９】
カメラ１２は、電子ペン１０の記入位置を検出（撮影）するものであり、例えば、１ｍｍ×１ｍｍの大きさを撮影範囲とし、その中に含まれるドットパターンを撮影する（図２において、拡大した部分２０ａ参照）。電子ペン１０内のメモリ１４には、この撮影されるドットパターンが解答用紙２０の位置座標に対応付けて登録されている。なお、カメラ１２は、ＬＥＤ等の発光部を搭載し、撮影範囲を照らすようにしてもよい。
【００３０】
撮影されたドットパターンがメモリ１４に登録されたドットパターンに一致すると、その位置座標が特定され、座標データとしてメモリ１４に記録される。なお、専用用紙に印刷されたドットパターンを撮影し、その位置座標を特定する技術は、特許文献３等にも記載されているように公知の技術であるので、その詳細な説明を省略する。
【００３１】
受講者は、電子ペン１０を解答用紙２０に接触させて移動させることにより、ペン先から出るインクで解答用紙２０の解答欄２１に解答を記入する。このとき同時に、カメラ１２で撮影される記入位置のドットパターンによって特定される位置座標が時系列にメモリ１４に記録され、解答用紙２０上の記入位置が特定される。本実施形態では、例えばカメラ１２で１秒間に１００回撮影され、その位置座標が時系列に記録される。
【００３２】
また、本実施形態では、カメラ１２によって記入位置が撮影され、その座標データが生成されると同時に、撮影された時点の時刻データが後述するリアルタイムクロック１５（図３参照）から取得される。
【００３３】
図３は、本実施形態の学習支援システムのハードウェア等の構成例を示すブロック図である。前述したように、学習支援システムは、受講者側の電子ペン１０、および試験提供者側の学習支援装置５０から主に構成される。
【００３４】
電子ペン１０は、プロセッサ１１、カメラ１２、圧力センサ１３、メモリ１４、データ出力部１６、およびリアルタイムクロック（ＲＴＣ）１５を有する。
【００３５】
プロセッサ１１は、電子ペン１０全体を制御する。圧力センサ１３は、電子ペン１０のペン先に設けられており、ペン先に加わる圧力（筆圧）を検知し、プロセッサ１１に出力する。カメラ１２は、圧力センサ１３によって筆圧が検知されると、ペン先の近傍のドットパターンを撮影し、そのデータをプロセッサ１１に出力する。
【００３６】
リアルタイムクロック（ＲＴＣ）１５は、プロセッサ１１によって読み取られる現在時刻を計時する。現在時刻は、電波時計などの標準時刻でもよいし、イベントなどを起点として計時が開始されたタイマの時間であってもよい。
【００３７】
メモリ１４には、前述したように、ドットパターンに対応する専用用紙の位置座標を示すテーブルが登録されている。また、メモリ１４には、カメラ１２によって撮影されたドットパターンに対応する位置座標（座標データ）と、この撮影時にリアルタイムクロック１５で計時された現在時刻のデータ（時刻データ）が対になって時系列に記録される。
【００３８】
データ出力部１６は、メモリ１４に記録されたデータを要求に応じて出力する通信インタフェースを有する。このデータ出力部１６の通信インタフェースに、学習支援装置５０のデータ入力部が接続されると、メモリ１４に記録されたデータが出力される。例えば、ＵＳＢ等の有線接続あるいはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線接続で、外部の学習支援装置５０に出力が可能となる。なお、データ出力部１６は、メモリカードなどの記録媒体が接続可能なコネクタを有し、この記録媒体にデータを出力してもよい。そして、学習支援装置５０の接続コネクタに、この記録媒体を装着することで、データ入力が行われる。
【００３９】
一方、学習支援装置５０は、コンピュータ装置５１、データ入力部５７、記憶装置６０および印刷装置３０を有する。データ入力部５７は、前述したように、電子ペン１０のデータ出力部１６に接続され、電子ペン１０から出力されるデータを入力する（データ取得部の一例）。
【００４０】
コンピュータ装置５１は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を内蔵するコンピュータ本体５３の他、ディスプレイ５２、キーボード５４、マウス５５などを有する。コンピュータ装置５１は、コンピュータ本体５３内のＣＰＵが、ＲＯＭ等に格納された後述するプログラムを実行することにより、解答時間算出部４２、習熟度算出部４４、および問題用紙作成部４６の各機能を実現する。
【００４１】
記憶装置６０には、受講者データベース６２、問題データベース６５および用紙データベース６８が格納されている（図１参照）。なお、記憶装置としては、コンピュータ本体に直接接続される外部記憶装置に限らず、コンピュータ本体に内蔵される記憶装置、さらには、インターネットなどを介して通信により接続されるサーバ装置であってもよい。
【００４２】
印刷装置３０は、コンピュータ装置５１の指示に従って、複数種類の問題用紙（解答用紙）を印刷する。
【００４３】
（全体の流れ）
上記構成を有する学習支援システムの動作例を示す。図４は本実施形態の学習支援システムが実行する学習支援処理の全体の流れを示す図である。この学習支援システムでは、前述したように、受講者側に電子ペン１０と解答用紙２０が用意される。一方、試験提供者側には、学習支援装置５０が用いられる。
【００４４】
まず、試験提供者側において、学習支援装置５０の問題用紙作成部４６は、記憶装置６０に登録された受講者データベース６２、用紙データベース６８、及び問題データベース６５を参照し、受講者ごとの問題用紙（１）を作成する（ステップＳ１）。そして、問題用紙作成部４６は、送付した問題用紙番号を受講者データベース６２へ記録する。
【００４５】
図５は受講者データベース６２の一例を示すテーブルである。受講者データベース６２には、受講者番号、送付した問題用紙番号、習熟度１、習熟度２、習熟度３などの項目が設けられている。作成された問題用紙（１）は受講者に郵送（送付）される。
【００４６】
図６は用紙データベース６８の一例を示すテーブルである。用紙データベース６８には、問題用紙番号、解答欄番号、始点座標（左上）、終点座標（右下）の各項目が設けられている。
【００４７】
図７は問題データベース６５の一例を示すテーブルである。問題データベース６５には、問題番号、単元、正答率、平均解答時間、解答時間標準偏差、問題内容の各項目が設けられている。
【００４８】
受講者は、電子ペン１０を用いて問題用紙（１）である解答用紙２０に解答を記入した後、この解答用紙２０を試験提供者に提出する（ステップＳ２）。電子ペン１０に記録された記入座標および時刻のデータ（座標データおよび時刻データ）も試験提供者に提出される。これらのデータの提出は、前述したように、解答用紙２０と電子ペン１０の両方を郵送で送ることにより行われる。なお、座標データおよび時刻データの提出は、電子ペンと学習支援装置５０が近くにある場合には有線接続でデータ転送により行われてもよいし、無線接続でデータ転送により行われてもよいし、メモリカードを介して行われてもよい。
【００４９】
試験提供者は、提出された解答用紙に記入された解答を採点し、この採点結果を学習支援装置５０に入力することで電子化し、記録する（ステップＳ３）。ここでは、解答用紙に実際にインクで記入された解答を、試験提供者が目視で採点してもよいし、学習支援装置５０により採点を行ってもよい。すなわち、学習支援装置５０は、電子ペン１０から出力される一連の座標データを取得すると、一連の座標データによる筆跡から解答を把握し、この解答をあらかじめ用意されている正解と比較することで採点を行ってもよい。
【００５０】
試験提供者側では、学習支援装置５０の解答時間算出部４２は、記憶装置６０に格納された受講者データベース６２の問題用紙番号及び用紙データベース６８を用い、電子ペン１０の座標データおよび時刻のデータから各問題の解答に要した時間（解答時間）を算出する（ステップＳ４）。
【００５１】
続いて、学習支援装置５０の習熟度算出部４４は、採点結果のデータと、解答時間のデータと、問題データベース６５の正答率と解答時間の分布とから、問題ごとに受講者の習熟度を算出する（ステップＳ５）。また、学習支援装置５０のコンピュータ装置５１は、算出された習熟度で、受講者データベース６２を更新する。
【００５２】
学習支援装置５０の問題用紙作成部４６は、算出された受講者の習熟度をもとに、受講者データベース６２、問題データベース６５、及び用紙データベース６８を参照し、習熟度の低い分野については基礎問題や復習問題を読み出し、習熟度の高い分野については発展的な問題を読み出し、新たな問題用紙（２）２０Ａを作成する（ステップＳ６）。そして、試験提供者は、受講者に採点済みの解答用紙２０とともに、郵送で新たな問題用紙（解答用紙）２０Ａを送付する。
【００５３】
最後に、学習支援装置５０のコンピュータ装置５１は、採点結果データおよび解答時間データを用い、問題データベース６８の正答率、解答時間分布を更新する（ステップＳ７）。
【００５４】
（答案作成）
図８は電子ペン１０で記入される問題用紙（解答用紙）２０の一例を示す図である。問題用紙２０は、用紙データベース６８（図６参照）に示すように、１枚ずつ用意され、各問題用紙２０には、問題用紙番号が振られている。また、各問題用紙２０には、問題に対する解答を電子ペン１０により記入可能な解答欄２１が解答欄番号［解答欄（１）、（２）、（３）］ごとに設けられている。なお、図面においては、解答欄（ｎ）を単に「解答欄ｎ」として示している。
【００５５】
用紙データベース６８（図６参照）には、前述したように、問題を識別する問題用紙番号と、各問題用紙の解答欄ごとのエリアを定義する座標範囲が登録されている。エリアを定義する座標範囲として、始点座標および終点座標は、電子ペン１０によって記入される解答欄２１の左上、右下の位置座標を表す。例えば、図８に示す問題用紙（１）の解答欄（１）の左上、右下の位置座標は、それぞれ用紙データベース６８に登録された始点座標（Ｘｓ１１，Ｙｓ１１）、終点座標（Ｘｅ１１，Ｙｅ１１）に対応する。
【００５６】
受講者は、始点座標（Ｘｓ１１，Ｙｓ１１）、終点座標（Ｘｅ１１，Ｙｅ１１）で囲まれる矩形の座標範囲に対応するエリアからなる解答欄２１に、電子ペン１０で解答を記入する。電子ペン１０は、解答欄２１内で記入された位置の座標データをカメラ１２を用いて生成するとともに、この座標データが生成される時の時刻データをＲＴＣ１５から読み取り、これらのデータを時系列にメモリ１４に記憶する。
【００５７】
また、電子ペン１０で解答欄２１に記入される解答は、ペン先から出るインクで目視可能であるとともに、一連の座標データからなるストローク（筆跡）データとして把握される。
【００５８】
（採点処理）
受講者から問題用紙とともに、電子ペン１０が試験提供者側に送られると、試験提供者は、電子ペン１０内のメモリ１４に記憶されたデータ（座標データおよび時刻データ）を、学習支援装置５０のコンピュータ装置５１に入力する作業を行う。具体的には、電子ペン１０のデータ出力部１６をコンピュータ装置５１のデータ入力部５７に接続することで、データの転送が行われる。コンピュータ装置５１に入力された電子ペン１０のデータは、受講者ごとに記憶装置６０に記録される。なお、受講者ごとに記録される座標データおよび時刻データは、受講者データベース６２の一部の項目として登録されるようにしてもよい。
【００５９】
図９（Ａ）、（Ｂ）は採点処理の一例を説明するための図である。本実施形態では、採点には例えば電子ペン１０が用いられる。図９（Ａ）に示すように、試験提供者は、問題用紙２０の解答欄２１に記入された解答を見て、電子ペン１０で正しい場合の「○」や間違っている場合の「×」を記入する。電子ペン１０では、「○」や「×」が記入された位置の座標データから、そのストローク（筆跡）データが生成され、この採点結果がコンピュータ装置５１に読み込まれる。なお、採点用の電子ペンのデータは、受講者から送られた電子ペンと同じであってもよいし、別に用意されてもよい。
【００６０】
また、解答欄２１に直接、採点結果を記入する代わりに、問題用紙２０の解答欄２１ごとに採点チェック欄２６を設け、そこにチェックマークで記入するようにしてもよい。図９（Ｂ）では、「○」と「×」の採点チェック欄２６が解答欄２１の横に設けられている。試験提供者が電子ペン１０で採点チェック欄２６をチェックすることで、解答が正解であったか不正解であったかの採点結果は、電子データとして、コンピュータ装置５１に読み込み可能となる。
【００６１】
なお、採点結果データは、単なる「○」と「×」の２つのデータではなく、受講者の理解度に応じて、例えば５段階評価のデータであってもよい。この場合、各解答欄ごとに５個の採点チェック欄を設ける。
【００６２】
このようにして得られた採点結果は、受講者データベース６２における習熟度の算出、および問題データベース６５における正答率の更新に用いられる。
【００６３】
（解答時間の算出）
電子ペン１０から取得される座標データと、用紙データベース６８から得られる問題用紙番号とエリア定義（始点座標、終点座標）とから、受講者がどの問題用紙２０の解答欄２１に記入したかが特定される。
【００６４】
本実施形態では、学習支援装置５０の解答時間算出部４２は、連続して同じ解答欄に記入している期間、つまり解答欄に記入する際の最初の時刻から最後の時刻までの時間を、その問題を解くために要した解答時間であると推定する。
【００６５】
図１０は解答時間の一例を説明するための図である。図１０の例では、時刻Ａ、Ｂ間では解答欄（１）に記入が行われ、時刻Ｃ、Ｄ間では解答欄（２）に記入が行われ、時刻Ｅ、Ｆ間では解答欄（３）に記入が行われている。すなわち、問題（１）を解くために要した時間は時刻Ｂ−時刻Ａである。問題（２）を解くために要した時間は時刻Ｄ−時刻Ｃである。問題（３）を解くために要した時間は時刻Ｆ−時刻Ｅである。なお、図面においては、問題（ｎ）を単に「問題ｎ」として示している。
【００６６】
図１１は本実施形態の解答時間の算出手順の一例を示すフローチャートである。
【００６７】
まず、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータのうち、先頭データを取得する（ステップＳ１１）。ここで、先頭データのうち、時刻データを変数ＴＡに入れる。また、座標データから記入した解答欄番号を特定し、変数である解答欄番号ＡＡに入れる。また、今回の解答時間を表す変数をＤとし、１つ前（前回）の解答時間を表す変数をＤＤとする。変数Ｄ、ＤＤの初期値は値０である。
【００６８】
続いて、解答時間算出部４２は、次のデータから次の時刻データを取得して変数ＴＢに入れ、次の座標データから記入した解答欄番号を特定し、変数である解答欄番号ＡＢに入れる（ステップＳ１２）。さらに、変数Ｄの値を変数ＤＤに代入した後、変数Ｄに算出したＴＢ−ＴＡの値を入れる。
【００６９】
続いて、解答時間算出部４２は、記入した解答欄が同じであるか否か、つまりＡＡ＝ＡＢであるか否かを判別する（ステップＳ１３）。解答欄が異なる場合、つまりＡＡ＝ＡＢでない場合、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＡの解答時間を変数ＤＤの値とする（ステップＳ１４）。
【００７０】
そして、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＢを新たに解答欄番号ＡＡとし、変数ＴＢの値を変数ＴＡに入れ、変数Ｄ、ＤＤを値０にする（ステップＳ１５）。そして、ステップＳ１２の処理に戻る。
【００７１】
一方、ステップＳ１３で解答欄が同じである場合、つまりＡＡ＝ＡＢである場合、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータが最終データであるか否かを判別する（ステップＳ１６）。最終データでない場合、ステップＳ１２の処理に戻る。一方、最終データである場合、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＡの解答時間を変数Ｄの値とする（ステップＳ１７）。この後、コンピュータ装置５１は本処理を終了する。
【００７２】
このように、解答時間算出部４２は、解答時間として、電子ペン１０による解答欄への記入の開始時点から終了時点までの時間を算出する。これにより、解答欄毎に、解答欄への記入時間をもとに解答時間を推定することができる。また、算出される解答欄２１ごとの解答時間は、受講者ごとに記憶装置６０に記録される。なお、受講者ごとに記録される解答欄ごとの解答時間は、受講者データベース６２の一部の項目として登録されるようにしてもよい。
【００７３】
（習熟度の算出）
問題データベース６５には、前述したように、問題番号、単元、正答率、平均解答時間、解答時間標準偏差、および問題内容の項目が設けられている。習熟度（解答者としての受講者の習熟度）は、習熟度算出部４４により、採点結果データ、解答時間データと、問題データベース６５の各データ（特に、正答率、解答時間分布などの解答の集計結果）とから算出される。習熟度により、受講者の理解度を的確に把握することができる。また、習熟度の算出は、問題データベース６５の単元単位で行われる。
【００７４】
例えば、各単元の習熟度の初期値を「５０」とする。採点結果が「○」（正解）の場合、正答率が低い問題ほど、習熟度を大きく増やす。また、解答時間が短いほど、習熟度を大きく増やす。一方、採点結果が「×」（不正解）の場合、正答率が高い問題ほど、習熟度を大きく減らす。また、解答時間が長いほど、習熟度を大きく減らす。なお、このとき、解答時間を問題データベースの平均解答時間と解答時間標準偏差で正規化してもよく、これにより、より正確に習熟度を算出することができる。なお、単に、解答時間が長い場合、習熟度が低いと判断し、解答時間が短いと習熟度が高いと判断してもよい。
【００７５】
このように、本実施形態の学習支援システムは、電子ペン１０と学習支援装置５０とを有する。また、電子ペン１０は、解答欄に記入される位置を検出する位置検出部としてのカメラ１２と、この位置の座標データとこの位置が検出された時の時刻データを出力するデータ出力部１６と、備える。また、学習支援装置５０は、電子ペン１０から出力された座標データおよび時刻データを取得するデータ取得部としてのデータ入力部５７と、解答欄に対応する座標範囲を記憶する記憶装置６０と、座標範囲に含まれる座標データが取得されたときの時刻データをもとに、電子ペン１０による解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出するコンピュータ装置５１の解答時間算出部４２と、を備える。
【００７６】
本実施形態の学習支援システムによれば、解答欄ごとの解答時間を算出することができ、この解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる。従って、きめ細かい学習指導を行うことができ、また、得意分野・不得意分野の推定精度を向上させることができる。
【００７７】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態の学習支援システムは、第１の実施形態と同一の構成を有するので、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。また、学習支援システム全体の処理の流れは第１の実施形態と同様である。ここでは、第１の実施形態と異なる、問題用紙および解答時間の算出について説明する。
【００７８】
電子ペンで記録されるデータ（座標データおよび時刻データ）は、電子ペンで問題用紙に書き込み（記入）を行っている時にだけ得られる。しかし、実際に問題を解く時間には、その問題を読む時間も含まれる。
【００７９】
本実施形態の学習支援システムは、この問題を読む時間も含めた解答時間をより精度良く推定するものである。
【００８０】
図１２は本実施形態の問題用紙２０の一例を示す図である。問題用紙２０の上部には、電子ペン１０で記入可能な氏名記入欄２３が設けられている。
【００８１】
また、ある問題を解くために要した時間は、直前に記入した氏名記入欄または別の解答欄の記入終了時刻を始点とし、その問題の解答欄の記入終了時刻を終点とする。図１３は本実施形態の解答時間の一例を説明するための図である。問題（１）を解くために要した時間は時刻Ｄ−時刻Ｂである。問題（２）を解くために要した時間は時刻Ｆ−時刻Ｄである。問題（３）を解くために要した時間は時刻Ｈ−時刻Ｆである。
【００８２】
図１４は本実施形態の解答時間の算出手順の一例を示すフローチャートである。
【００８３】
まず、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータのうち、氏名記入欄２３に最後に記入された時刻データを特定する（ステップＳ２１）。ここで、最後に記入された時刻データを変数ＴＡに入れる。また、今回の解答時間を表す変数をＤとし、１つ前（前回）の解答時間を表す変数をＤＤとする。変数Ｄ、ＤＤの初期値はそれぞれ値０である。
【００８４】
続いて、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータのうち、次の時刻データを取得して変数ＴＤに入れ、次の座標データから記入した解答欄２１を特定する（ステップＳ２２）。この特定された解答欄番号を変数である解答欄番号ＡＡに入れる。
【００８５】
続いて、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータのうち、次の時刻データを取得して変数ＴＢに入れ、次の座標データから記入した解答欄２１を特定する（ステップＳ２３）。この特定された解答欄番号を変数である解答欄番号ＡＢに入れる。さらに、変数Ｄの値を変数ＤＤに入れ、変数Ｄに算出したＴＢ−ＴＡの値を入れる。
【００８６】
続いて、解答時間算出部４２は、記入した解答欄が同じであるか否か、つまりＡＡ＝ＡＢであるか否かを判別する（ステップＳ２４）。解答欄が同じである場合、つまりＡＡ＝ＡＢである場合、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータが最終データであるか否かを判別する（ステップＳ２８）。最終データでない場合、解答時間算出部４２は、変数ＴＢの値を変数ＴＤに入れ（ステップＳ２７）、ステップＳ２３の処理に戻る。
【００８７】
一方、ステップＳ２８で最終データである場合、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＡの解答時間を変数Ｄの値とする（ステップＳ２９）。この後、コンピュータ装置５１は本処理を終了する。
【００８８】
一方、ステップＳ２４で解答欄が異なる場合、つまりＡＡ＝ＡＢでない場合、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＡの解答時間を変数ＤＤの値とする（ステップＳ２５）。そして、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＢの値を新たに解答欄番号ＡＡに入れ、解答欄の記入終了時の値を持つ変数ＴＤの値を変数ＴＡに入れ、変数Ｄ、ＤＤを値０にする（ステップＳ２６）。この後、ステップＳ２３の処理に戻る。
【００８９】
このように、解答時間算出部４２は、電子ペン１０により記入欄としての氏名記入欄２３が記入された後に解答欄としての解答欄（１）が記入された場合や、又は別の解答欄としての解答欄（１）が記入された後に解答欄としての解答欄（２）が記入された場合には、解答時間として、記入欄又は別の解答欄への記入の終了時点から解答欄への記入の開始時点までの時間を、解答欄への記入の開始時点から終了時点までの時間に加算した時間を算出する。
【００９０】
本実施形態の学習支援システムによれば、問題を読む時間も含めた解答欄ごとの解答時間を算出することができ、習熟度の判別をより正確に行うことができる。
【００９１】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態の学習支援システムは、第１の実施形態と同一の構成を有するので、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。また、学習支援システム全体の処理の流れは第１の実施形態と同様である。ここでは、第１の実施形態と異なる解答時間の算出について説明する。
【００９２】
第１の実施形態では、受講者が解答欄を番号順に記入していくことを想定したが、本実施形態では、解答欄の記入を必ずしも順番通りに行わない場合を想定する。すなわち、解答時間算出部４２は、同一の解答欄に対し、複数回の記入が行われ、複数の解答期間が存在する場合、これらの合計時間を解答時間として推定する。
【００９３】
図１５は本実施形態の解答時間を説明するための図である。解答欄（１）には、２つの解答期間が存在する。問題（１）を解くために要した時間は、（時刻Ｂ−時刻Ａ）と（時刻Ｈ−時刻Ｇ）を加算した合計時間である。問題（２）を解くために要した時間は時刻Ｄ−時刻Ｃである。問題（３）を解くために要した時間は時刻Ｆ−時刻Ｅである。
【００９４】
このように、解答時間算出部４２は、同一の解答欄に電子ペン１０による記入が複数回行われた場合、解答時間として、電子ペン１０による解答欄への記入の開始時点から終了時点までの時間を、この複数回分加算する。
【００９５】
本実施形態の学習支援システムによれば、解答欄の記入を順番通りに行わず、一時中断した場合でも、正確な解答時間を算出することができる。
【００９６】
なお、本実施形態では、同一の解答欄に対し、複数の解答期間が存在する場合、単に合計した時間を解答時間としたが、一時中断を習熟度が低いものと判断し、合計時間に所定の倍率をかけたもの、あるいは所定の時間を加算したものを解答時間としてもよい。また、複数の解答期間が存在する場合、合計時間を解答時間とすることは、第２の実施形態においても、同様に適用可能である。
【００９７】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態の学習支援システムは、第１の実施形態と同一の構成を有するので、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。また、学習支援システム全体の処理の流れは第１の実施形態と同様である。ここでは、第１の実施形態と異なる、問題用紙および解答時間の算出について説明する。
【００９８】
図１６は本実施形態の問題用紙７０を示す図である。この問題用紙７０には、長い問題文があり、それに対する小問が複数設定されている。この解答には、２通りの解答方法が考えられる。その１つは、まず長文を通読し、その後、各小問に解答する方法である。もう１つは、まず各小問を読み、その後、長文を読みながら順次解答する方法である。
【００９９】
本実施形態では、解答時間算出部４２は、同じ長文に属する各小問の前の空白時間を合計し、その平均値を各解答欄７１の記入時間に加算し、それを各小問の解答時間として推定する。
【０１００】
図１７（Ａ）、（Ｂ）は本実施形態の解答時間の一例を説明するための図である。図１７（Ａ）は先に長文を読む場合の解答時間を示す。図１７（Ｂ）は小問と長文とを並行して読む場合の解答時間を示す。長文を読むために要した時間Ｒ、小問（１）を解くために要した時間Ｋ１、小問（２）を解くために要した時間Ｋ２、および小問（３）を解くために要した時間Ｋ３は、以下の数式（１）に従ってそれぞれ求められる。
【０１０１】
Ｒ ＝ （時刻Ｂ−時刻Ａ）＋（時刻Ｄ−時刻Ｃ）＋（時刻Ｆ−時刻Ｅ）
Ｋ１ ＝ （時刻Ｃ−時刻Ｂ）＋Ｒ／３
Ｋ２ ＝ （時刻Ｅ−時刻Ｄ）＋Ｒ／３
Ｋ３ ＝ （時刻Ｇ−時刻Ｆ）＋Ｒ／３ …… （１）
【０１０２】
図１８は本実施形態の解答時間の算出手順の一例を示すフローチャートである。
【０１０３】
まず、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータのうち、氏名記入欄７３に最後に記入された時刻データを特定する（ステップＳ３１）。ここで、この最後に記入された時刻データを変数ＴＡに入れる。また、今回の解答時間を表す変数をＤとし、１つ前（前回）の解答時間を表す変数ＤＤとする。変数Ｄ、ＤＤの初期値は値０である。
【０１０４】
続いて、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータのうち、次の時刻データを取得して変数ＴＢに入れ、次の座標データから記入した解答欄７１を特定する（ステップＳ３２）。この特定された解答欄番号を変数である解答欄番号ＡＡに入れる。
【０１０５】
続いて、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＡの前の空白時間ＴＢ−ＴＡを算出する（ステップＳ３３）。
【０１０６】
続いて、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータのうち、次の時刻データを取得して変数ＴＣに入れ、次の座標データから記入した解答欄７１を特定する（ステップＳ３４）。この特定された解答欄番号を変数である解答欄番号ＡＢに入れる。さらに、今回の解答時間Ｄを１つ前の解答時間ＤＤに代入し、今回の解答時間ＤをＤ＝ＴＣ−ＴＢから算出する。
【０１０７】
続いて、解答時間算出部４２は、記入した解答欄が同じであるか否か、つまりＡＡ＝ＡＢであるか否かを判別する（ステップＳ３５）。
【０１０８】
解答欄が異なる場合、つまりＡＡ＝ＡＢでない場合、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＡの解答時間を解答時間ＤＤとし、解答欄番号ＡＢの前の空白時間をＤ−ＤＤとする（ステップＳ３６）。
【０１０９】
そして、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＢを新たに解答欄番号ＡＡとし、時刻データＴＣを時刻データＴＢとし、解答時間Ｄ、ＤＤを値０とする（ステップＳ３７）。そして、ステップＳ３４の処理に戻る。
【０１１０】
一方、ステップＳ３５で解答欄が同じである場合、つまりＡＡ＝ＡＢである場合、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータが最終データであるか否かを判別する（ステップＳ３８）。最終データでない場合、ステップＳ３４の処理に戻る。一方、ステップＳ３８で最終データである場合、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＡの解答時間を解答時間Ｄとする（ステップＳ３９）。
【０１１１】
最後に、解答時間算出部４２は、前述した数式（１）に従って、空白時間の合計を時間Ｒとし、この時間Ｒを解答欄の数で除してその平均値を算出し、各解答欄の解答時間に平均値を加算する補正処理を行い、最終的な解答時間を決定する（ステップＳ４０）。このように、各解答欄の解答時間と、各解答欄に解答が書き込まれる直前の空白時間が算出されると、解答時間算出部４２は、空白時間の平均値を算出し、この平均値を各解答欄の解答時間に加算することで、最終的な解答時間を決定する。
【０１１２】
このように、解答時間算出部４２は、１つの問題に複数の解答欄が存在する場合、この複数の解答欄について、電子ペン１０による記入欄としての氏名記入欄７３への記入の終了時点からその次の解答欄としての解答欄（１）への記入の開始時点までの時間や、又は、電子ペン１０による直前の解答欄としての解答欄（１）への記入の終了時点からその次の解答欄としての解答欄（２）への記入の開始時点までの時間、を加算してその平均値を算出する。そして、解答時間として、解答欄への記入の開始時点から終了時点までの時間に、その平均値を加算した時間を算出する。
【０１１３】
本実施形態の学習支援システムによれば、長文を通読した後に各小問に解答する場合であっても、最初に解答を記入した小問に要した時間だけが突出して長くなり、各小問の習熟度を正しく推定できないことが回避され、正確な習熟度の算出が可能となる。
【０１１４】
（第５の実施形態）
先に説明した第１〜第４の実施形態では、学習支援装置５０側のコンピュータ装置５１が電子ペン１０からデータを受け取り、解答時間の算出、習熟度の算出および問題用紙の作成を行っていたが、本発明の第５の実施形態では、電子ペン自体がこれらの処理を行う場合を想定する。
【０１１５】
図１９は本実施形態における電子ペン８０の構成例を示すブロック図である。電子ペン８０は、第１の実施形態と同様、プロセッサ８１、カメラ８２、圧力センサ８３、メモリ８４、ＲＴＣ８５を有する他、記憶部８６、および通信部８８を有する。
【０１１６】
プロセッサ８１は、第１の実施形態のコンピュータ装置５１と同様、解答時間算出部９２、習熟度算出部９４および問題用紙作成部９６を有する。通信部８８は、電子ペン８０とは別に設けられた記憶装置６０と通信を行い、記憶装置６０に格納されている各種データベースに対し、必要なデータの送受信を行う。ここでの通信は、有線あるいは無線接続で行われる。なお、通信の代わりに、記憶媒体を介してデータの送受信が行われてもよい。また、各種データベースとして、第１の実施形態と同様、受講者データベース、問題データベース、および用紙データベースが登録されている。
【０１１７】
記憶部８６には、通信部８８で受信した各種データベースに登録されているデータのうち、処理に必要な部分のデータが記憶される。なお、記憶部８６とメモリ８４とを１つにしてもよい。また、通信部８８は、電子ペン８０とは別に設けられた印刷装置７０に問題用紙２０のデータを送信する。印刷装置３０は、受信したデータに従って、問題用紙２０を印刷する。
【０１１８】
このような構成を有する電子ペン８０において、位置検出部の一例としてのカメラ８２、圧力センサ８３、メモリ８４、ＲＴＣ８５等の動作は、第１の実施形態で説明したとおりである。また、第１〜第４の実施形態で示した解答時間の算出、習熟度の算出および問題用紙の作成処理は、主体が学習支援装置５０のコンピュータ装置５１から電子ペン８０に内蔵されたプロセッサに変わっただけで、同様に実行される。従って、これらの処理の詳細については省略する。
【０１１９】
このように、電子ペン８０は、解答欄に記入するための電子ペンであって、プロセッサ８１が、解答欄に記入された位置の座標データを取得するとともに、座標データが取得された時の時刻データを取得する。また、記憶部８６が、解答欄に対応する座標範囲を記憶する。また、プロセッサ８１の解答時間算出部９２が、座標範囲に含まれる座標データが取得された時の前記時刻データに基づいて、解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出する。
【０１２０】
本実施形態の学習支援システムによれば、電子ペン８０を主体に学習支援システムを構築することができ、システムの小型化や可搬性の向上に優れる。
【０１２１】
また、本発明は、上記実施形態の機能を実現するプログラムを、ネットワークあるいは各種記憶媒体を介して学習支援装置５０あるいは電子ペン１０、８０に供給し、そのコンピュータが実行するプログラムも適用範囲である。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明は、解答欄ごとの解答時間を算出することができ、解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる学習支援装置、電子ペン、学習支援システム、学習支援方法、及び学習支援プログラム等に有用である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０ 電子ペン
１１ プロセッサ
１２ カメラ
１３ 圧力センサ
１４ メモリ
１５ リアルタイムクロック（ＲＴＣ）
１６ データ出力部
２０ 解答用紙（問題用紙）
２０ａ 解答用紙（問題用紙）の一部を拡大した部分
２１ 解答欄
２３ 氏名記入欄
２６ 採点チェック欄
３０ 印刷装置
４２ 解答時間算出部
４４ 習熟度算出部
４６ 問題用紙作成部
５０ 学習支援装置
５１ コンピュータ装置
５２ ディスプレイ
５３ コンピュータ本体
５４ キーボード
５５ マウス
５７ データ入力部
６０ 記憶装置
６２ 受講者データベース
６５ 問題データベース
６８ 用紙データベース
７０ 問題用紙
７１ 解答欄
７３ 氏名記入欄
８０ 電子ペン
８１ プロセッサ
８２ カメラ
８３ 圧力センサ
８４ メモリ
８５ リアルタイムクロック（ＲＴＣ）
８６ 記憶部
８８ 通信部
９２ 解答時間算出部
９４ 習熟度算出部
９６ 問題用紙作成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、学習支援装置、電子ペン、学習支援システム、学習支援方法及び学習支援プログラムに関する。特に、電子ペンで解答欄に記入する学習支援装置等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、学習者の理解度や習熟度を評価する学習支援システムとして、パソコンを用いてユーザが解答するものがあった（特許文献１、２参照）。
【０００３】
具体的には、特許文献１に記載の学習支援システムは、パソコン等のコンピュータ装置で構成されており、問題データベースの中に予め解答時間の分布データを有していた。この学習支援システムは、受講者が誤答したり、所定時間内に解答の入力がなかったりした場合、正答へ導くためのヒントを提示する。また、この学習支援システムは、解答の正誤のみではなく、解答に要した時間も勘案して評価を決定する。
【０００４】
特許文献２に記載の学習システムは、インターネットを介して受講者にテスト問題を配信し、コンピュータ装置のディスプレイ画面に問題が表示された時点から、受講者が解答を入力するまでの時間を計測する。この学習システムも、解答の正誤のみではなく、解答に要した時間を勘案して評価を決定する。
【０００５】
また、従来、電子ペンと専用用紙を使って試験を行うものがあった（特許文献３参照）。具体的に、特許文献３に記載のオンライン試験システムでは、試験提供者側とシステム利用者側の双方にプリンタと電子ペンが備えられ、通信回線を介して試験が実施される。試験提供者は試験問題を利用者に送信し、利用者は電子ペンで読み取り可能な用紙に試験問題をプリントして電子ペンで解答を書き込んだ後、電子化された解答を試験提供者に送信する。試験提供者は、送信された解答を電子ペンで読み取り可能な用紙にプリントして電子ペンで採点を書き込んだ後、電子化された採点を利用者に送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２２１８９３号公報
【特許文献２】特開２００４−１１７９４７号公報
【特許文献３】特開２００３−２５５８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ユーザがパソコンを用いて解答する学習支援システムは、パソコンを使い慣れていない小学校低学年の生徒や高齢者には不向きであった。
【０００８】
また、電子ペンを用いたシステムでは、電子ペンと専用用紙を使って単に試験を行っているに過ぎず、習熟度を図るものではなく、また、解答時間を考慮していなかった。
【０００９】
本発明は、従来事情を鑑みてなされたものであって、解答欄ごとの解答時間を算出することができ、解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる学習支援装置、電子ペン、学習支援システム、学習支援方法、及び学習支援プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の学習支援装置は、電子ペンにより解答欄に記入された位置の座標データを取得するとともに、前記座標データが取得された時の時刻データを取得するデータ取得部と、前記解答欄に対応する座標範囲を記憶する記憶部と、前記座標範囲に含まれる前記座標データが取得された時の前記時刻データに基づいて、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出する解答時間算出部と、を備える。
【００１１】
この構成によれば、座標範囲に含まれる座標データが取得された時の時刻データをもとに、電子ペンによる解答欄への記入が終わるまでの解答時間を算出するので、解答欄ごとの解答時間を算出することができる。これにより、この解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる。従って、きめ細かい学習指導を行うことができ、また、得意分野・不得意分野の推定精度を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の電子ペンは、解答欄に記入するための電子ペンであって、前記解答欄に記入された位置の座標データを取得するとともに、前記座標データが取得された時の時刻データを取得するデータ取得部と、前記解答欄に対応する座標範囲を記憶する記憶部と、前記座標範囲に含まれる前記座標データが取得された時の前記時刻データに基づいて、前記解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出する解答時間算出部と、を備える。
【００１３】
この構成によれば、座標範囲に含まれる座標データが取得された時の時刻データをもとに、電子ペンによる解答欄への記入が終わるまでの解答時間を算出するので、解答欄ごとの解答時間を算出することができる。これにより、この解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる。従って、きめ細かい学習指導を行うことができ、また、得意分野・不得意分野の推定精度を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明の学習支援システムは、電子ペンと学習支援装置とを有する学習支援システムであって、前記電子ペンは、解答欄に記入される位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部によって検出された位置の座標データおよび前記位置が検出された時の時刻データを出力するデータ出力部と、を備え、前記学習支援装置は、前記電子ペンから出力された前記座標データおよび前記時刻データを取得するデータ取得部と、前記解答欄に対応する座標範囲を記憶する記憶部と、前記座標範囲に含まれる前記座標データが取得された時の前記時刻データをもとに、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出する解答時間算出部と、を備える。
【００１５】
この構成によれば、座標範囲に含まれる座標データが取得された時の時刻データをもとに、電子ペンによる解答欄への記入が終わるまでの解答時間を算出するので、解答欄ごとの解答時間を算出することができる。これにより、この解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる。従って、きめ細かい学習指導を行うことができ、また、得意分野・不得意分野の推定精度を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の学習支援方法は、学習支援装置における学習支援方法であって、電子ペンにより解答欄に記入された位置の座標データを取得するとともに、前記座標データが取得された時の時刻データを取得するステップと、記憶装置に記憶された前記解答欄に対応する座標範囲を参照し、前記座標範囲に含まれる前記座標データが取得された時の前記時刻データに基づいて、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出するステップと、を有する。
【００１７】
この方法によれば、座標範囲に含まれる座標データが取得された時の時刻データをもとに、電子ペンによる解答欄への記入が終わるまでの解答時間を算出するので、解答欄ごとの解答時間を算出することができる。これにより、この解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる。従って、きめ細かい学習指導を行うことができ、また、得意分野・不得意分野の推定精度を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明の学習支援プログラムは、上記学習支援方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００１９】
このプログラムによれば、座標範囲に含まれる座標データが取得された時の時刻データをもとに、電子ペンによる解答欄への記入が終わるまでの解答時間を算出するので、解答欄ごとの解答時間を算出することができる。これにより、この解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる。従って、きめ細かい学習指導を行うことができ、また、得意分野・不得意分野の推定精度を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、解答欄ごとの解答時間を算出することができ、解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態における学習支援システムの概略を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態における解答用紙に電子ペンで記入する様子の一例を示す図
【図３】本発明の第１の実施形態における学習支援システムの構成例を示すブロック図
【図４】本発明の第１の実施形態における学習支援処理の全体の流れの一例を示す図
【図５】本発明の第１の実施形態における受講者データベースの一例を示すテーブル
【図６】本発明の第１の実施形態における用紙データベースの一例を示すテーブル
【図７】本発明の第１の実施形態における問題データベースの一例を示すテーブル
【図８】本発明の第１の実施形態における電子ペンで記入される問題用紙（解答用紙）の一例を示す図
【図９】（Ａ）、（Ｂ）本発明の第１の実施形態における採点処理の一例を説明するための図
【図１０】本発明の第１の実施形態における解答時間の一例を説明するための図
【図１１】本発明の第１の実施形態における解答時間の算出手順の一例を示すフローチャート
【図１２】本発明の第２の実施形態における問題用紙（解答用紙）の一例を示す図
【図１３】本発明の第２の実施形態における解答時間の一例を説明するための図
【図１４】本発明の第２の実施形態における解答時間の算出手順の一例を示すフローチャート
【図１５】本発明の第３の実施形態における解答時間の一例を説明するための図
【図１６】本発明の第４の実施形態における問題用紙の一例を示す図
【図１７】本発明の第４の実施形態における解答時間の一例を説明するための図
【図１８】本発明の第４の実施形態における解答時間の算出手順の一例を示すフローチャート
【図１９】本発明の第５の実施形態における電子ペンの構成例を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態における学習支援システムの概略を示す図である。図１に示す学習支援システムでは、受講者側の電子ペン１０と解答用紙２０、および試験提供者側の学習支援装置５０を備える。ここでは、解答用紙に問題が記述されているが、別途、問題用紙が用意されてもよい。
【００２４】
受講者は、電子ペン１０で解答用紙２０に解答を記入した後、試験提供者に解答用紙２０を提出する。また、電子ペン１０で記入した際の記入座標および時刻のデータも提出される。これらのデータの提出は、例えば解答用紙２０と電子ペン１０を郵送で送ることで行われる。
【００２５】
試験提供者は、提出された解答用紙２０を採点し、この採点結果を学習支援装置５０に入力することで、電子化して記録する。試験提供者側では、学習支援装置５０が、電子ペン１０の記入座標および時刻のデータから各問題の解答に要した解答時間を算出する。
【００２６】
学習支援装置５０は、この採点結果のデータと、問題データベース６５の正答率と解答時間の分布とから、問題ごとに受講者の習熟度を算出する。さらに、学習支援装置５０は、問題データベース６５から、習熟度の低い分野については、基礎問題や復習問題、習熟度の高い分野については、発展的な問題を読み出し、新たな問題用紙（解答用紙）２０Ａを作成する。そして、試験提供者は、受講者に採点済みの解答用紙２０とともに、新たに作成した問題用紙２０Ａを郵送で送付する。
【００２７】
図２は、解答用紙に電子ペンで記入する様子の一例を示す図である。学習支援システムで用いられる解答用紙２０は専用用紙である。電子ペン１０は、後述する電子部品を内蔵する他、通常のペンと同様、インクカートリッジ１０ａを有し、このインクで解答用紙２０に文字などを記入可能である。
【００２８】
解答用紙２０の表面には、電子ペン１０のペン先の近傍に取り付けられたカメラ１２で撮影可能なドットパターンが印刷されている。つまり、解答用紙２０は、台紙の上に、このドットパターンと、問題および解答欄を有するテンプレートとが印刷されたものである。
【００２９】
カメラ１２は、電子ペン１０の記入位置を検出（撮影）するものであり、例えば、１ｍｍ×１ｍｍの大きさを撮影範囲とし、その中に含まれるドットパターンを撮影する（図２において、拡大した部分２０ａ参照）。電子ペン１０内のメモリ１４には、この撮影されるドットパターンが解答用紙２０の位置座標に対応付けて登録されている。なお、カメラ１２は、ＬＥＤ等の発光部を搭載し、撮影範囲を照らすようにしてもよい。
【００３０】
撮影されたドットパターンがメモリ１４に登録されたドットパターンに一致すると、その位置座標が特定され、座標データとしてメモリ１４に記録される。なお、専用用紙に印刷されたドットパターンを撮影し、その位置座標を特定する技術は、特許文献３等にも記載されているように公知の技術であるので、その詳細な説明を省略する。
【００３１】
受講者は、電子ペン１０を解答用紙２０に接触させて移動させることにより、ペン先から出るインクで解答用紙２０の解答欄２１に解答を記入する。このとき同時に、カメラ１２で撮影される記入位置のドットパターンによって特定される位置座標が時系列にメモリ１４に記録され、解答用紙２０上の記入位置が特定される。本実施形態では、例えばカメラ１２で１秒間に１００回撮影され、その位置座標が時系列に記録される。
【００３２】
また、本実施形態では、カメラ１２によって記入位置が撮影され、その座標データが生成されると同時に、撮影された時点の時刻データが後述するリアルタイムクロック１５（図３参照）から取得される。
【００３３】
図３は、本実施形態の学習支援システムのハードウェア等の構成例を示すブロック図である。前述したように、学習支援システムは、受講者側の電子ペン１０、および試験提供者側の学習支援装置５０から主に構成される。
【００３４】
電子ペン１０は、プロセッサ１１、カメラ１２、圧力センサ１３、メモリ１４、データ出力部１６、およびリアルタイムクロック（ＲＴＣ）１５を有する。
【００３５】
プロセッサ１１は、電子ペン１０全体を制御する。圧力センサ１３は、電子ペン１０のペン先に設けられており、ペン先に加わる圧力（筆圧）を検知し、プロセッサ１１に出力する。カメラ１２は、圧力センサ１３によって筆圧が検知されると、ペン先の近傍のドットパターンを撮影し、そのデータをプロセッサ１１に出力する。
【００３６】
リアルタイムクロック（ＲＴＣ）１５は、プロセッサ１１によって読み取られる現在時刻を計時する。現在時刻は、電波時計などの標準時刻でもよいし、イベントなどを起点として計時が開始されたタイマの時間であってもよい。
【００３７】
メモリ１４には、前述したように、ドットパターンに対応する専用用紙の位置座標を示すテーブルが登録されている。また、メモリ１４には、カメラ１２によって撮影されたドットパターンに対応する位置座標（座標データ）と、この撮影時にリアルタイムクロック１５で計時された現在時刻のデータ（時刻データ）が対になって時系列に記録される。
【００３８】
データ出力部１６は、メモリ１４に記録されたデータを要求に応じて出力する通信インタフェースを有する。このデータ出力部１６の通信インタフェースに、学習支援装置５０のデータ入力部が接続されると、メモリ１４に記録されたデータが出力される。例えば、ＵＳＢ等の有線接続あるいはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線接続で、外部の学習支援装置５０に出力が可能となる。なお、データ出力部１６は、メモリカードなどの記録媒体が接続可能なコネクタを有し、この記録媒体にデータを出力してもよい。そして、学習支援装置５０の接続コネクタに、この記録媒体を装着することで、データ入力が行われる。
【００３９】
一方、学習支援装置５０は、コンピュータ装置５１、データ入力部５７、記憶装置６０および印刷装置３０を有する。データ入力部５７は、前述したように、電子ペン１０のデータ出力部１６に接続され、電子ペン１０から出力されるデータを入力する（データ取得部の一例）。
【００４０】
コンピュータ装置５１は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を内蔵するコンピュータ本体５３の他、ディスプレイ５２、キーボード５４、マウス５５などを有する。コンピュータ装置５１は、コンピュータ本体５３内のＣＰＵが、ＲＯＭ等に格納された後述するプログラムを実行することにより、解答時間算出部４２、習熟度算出部４４、および問題用紙作成部４６の各機能を実現する。
【００４１】
記憶装置６０には、受講者データベース６２、問題データベース６５および用紙データベース６８が格納されている（図１参照）。なお、記憶装置としては、コンピュータ本体に直接接続される外部記憶装置に限らず、コンピュータ本体に内蔵される記憶装置、さらには、インターネットなどを介して通信により接続されるサーバ装置であってもよい。
【００４２】
印刷装置３０は、コンピュータ装置５１の指示に従って、複数種類の問題用紙（解答用紙）を印刷する。
【００４３】
（全体の流れ）
上記構成を有する学習支援システムの動作例を示す。図４は本実施形態の学習支援システムが実行する学習支援処理の全体の流れを示す図である。この学習支援システムでは、前述したように、受講者側に電子ペン１０と解答用紙２０が用意される。一方、試験提供者側には、学習支援装置５０が用いられる。
【００４４】
まず、試験提供者側において、学習支援装置５０の問題用紙作成部４６は、記憶装置６０に登録された受講者データベース６２、用紙データベース６８、及び問題データベース６５を参照し、受講者ごとの問題用紙（１）を作成する（ステップＳ１）。そして、問題用紙作成部４６は、送付した問題用紙番号を受講者データベース６２へ記録する。
【００４５】
図５は受講者データベース６２の一例を示すテーブルである。受講者データベース６２には、受講者番号、送付した問題用紙番号、習熟度１、習熟度２、習熟度３などの項目が設けられている。作成された問題用紙（１）は受講者に郵送（送付）される。
【００４６】
図６は用紙データベース６８の一例を示すテーブルである。用紙データベース６８には、問題用紙番号、解答欄番号、始点座標（左上）、終点座標（右下）の各項目が設けられている。
【００４７】
図７は問題データベース６５の一例を示すテーブルである。問題データベース６５には、問題番号、単元、正答率、平均解答時間、解答時間標準偏差、問題内容の各項目が設けられている。
【００４８】
受講者は、電子ペン１０を用いて問題用紙（１）である解答用紙２０に解答を記入した後、この解答用紙２０を試験提供者に提出する（ステップＳ２）。電子ペン１０に記録された記入座標および時刻のデータ（座標データおよび時刻データ）も試験提供者に提出される。これらのデータの提出は、前述したように、解答用紙２０と電子ペン１０の両方を郵送で送ることにより行われる。なお、座標データおよび時刻データの提出は、電子ペンと学習支援装置５０が近くにある場合には有線接続でデータ転送により行われてもよいし、無線接続でデータ転送により行われてもよいし、メモリカードを介して行われてもよい。
【００４９】
試験提供者は、提出された解答用紙に記入された解答を採点し、この採点結果を学習支援装置５０に入力することで電子化し、記録する（ステップＳ３）。ここでは、解答用紙に実際にインクで記入された解答を、試験提供者が目視で採点してもよいし、学習支援装置５０により採点を行ってもよい。すなわち、学習支援装置５０は、電子ペン１０から出力される一連の座標データを取得すると、一連の座標データによる筆跡から解答を把握し、この解答をあらかじめ用意されている正解と比較することで採点を行ってもよい。
【００５０】
試験提供者側では、学習支援装置５０の解答時間算出部４２は、記憶装置６０に格納された受講者データベース６２の問題用紙番号及び用紙データベース６８を用い、電子ペン１０の座標データおよび時刻のデータから各問題の解答に要した時間（解答時間）を算出する（ステップＳ４）。
【００５１】
続いて、学習支援装置５０の習熟度算出部４４は、採点結果のデータと、解答時間のデータと、問題データベース６５の正答率と解答時間の分布とから、問題ごとに受講者の習熟度を算出する（ステップＳ５）。また、学習支援装置５０のコンピュータ装置５１は、算出された習熟度で、受講者データベース６２を更新する。
【００５２】
学習支援装置５０の問題用紙作成部４６は、算出された受講者の習熟度をもとに、受講者データベース６２、問題データベース６５、及び用紙データベース６８を参照し、習熟度の低い分野については基礎問題や復習問題を読み出し、習熟度の高い分野については発展的な問題を読み出し、新たな問題用紙（２）２０Ａを作成する（ステップＳ６）。そして、試験提供者は、受講者に採点済みの解答用紙２０とともに、郵送で新たな問題用紙（解答用紙）２０Ａを送付する。
【００５３】
最後に、学習支援装置５０のコンピュータ装置５１は、採点結果データおよび解答時間データを用い、問題データベース６８の正答率、解答時間分布を更新する（ステップＳ７）。
【００５４】
（答案作成）
図８は電子ペン１０で記入される問題用紙（解答用紙）２０の一例を示す図である。問題用紙２０は、用紙データベース６８（図６参照）に示すように、１枚ずつ用意され、各問題用紙２０には、問題用紙番号が振られている。また、各問題用紙２０には、問題に対する解答を電子ペン１０により記入可能な解答欄２１が解答欄番号［解答欄（１）、（２）、（３）］ごとに設けられている。なお、図面においては、解答欄（ｎ）を単に「解答欄ｎ」として示している。
【００５５】
用紙データベース６８（図６参照）には、前述したように、問題を識別する問題用紙番号と、各問題用紙の解答欄ごとのエリアを定義する座標範囲が登録されている。エリアを定義する座標範囲として、始点座標および終点座標は、電子ペン１０によって記入される解答欄２１の左上、右下の位置座標を表す。例えば、図８に示す問題用紙（１）の解答欄（１）の左上、右下の位置座標は、それぞれ用紙データベース６８に登録された始点座標（Ｘｓ１１，Ｙｓ１１）、終点座標（Ｘｅ１１，Ｙｅ１１）に対応する。
【００５６】
受講者は、始点座標（Ｘｓ１１，Ｙｓ１１）、終点座標（Ｘｅ１１，Ｙｅ１１）で囲まれる矩形の座標範囲に対応するエリアからなる解答欄２１に、電子ペン１０で解答を記入する。電子ペン１０は、解答欄２１内で記入された位置の座標データをカメラ１２を用いて生成するとともに、この座標データが生成される時の時刻データをＲＴＣ１５から読み取り、これらのデータを時系列にメモリ１４に記憶する。
【００５７】
また、電子ペン１０で解答欄２１に記入される解答は、ペン先から出るインクで目視可能であるとともに、一連の座標データからなるストローク（筆跡）データとして把握される。
【００５８】
（採点処理）
受講者から問題用紙とともに、電子ペン１０が試験提供者側に送られると、試験提供者は、電子ペン１０内のメモリ１４に記憶されたデータ（座標データおよび時刻データ）を、学習支援装置５０のコンピュータ装置５１に入力する作業を行う。具体的には、電子ペン１０のデータ出力部１６をコンピュータ装置５１のデータ入力部５７に接続することで、データの転送が行われる。コンピュータ装置５１に入力された電子ペン１０のデータは、受講者ごとに記憶装置６０に記録される。なお、受講者ごとに記録される座標データおよび時刻データは、受講者データベース６２の一部の項目として登録されるようにしてもよい。
【００５９】
図９（Ａ）、（Ｂ）は採点処理の一例を説明するための図である。本実施形態では、採点には例えば電子ペン１０が用いられる。図９（Ａ）に示すように、試験提供者は、問題用紙２０の解答欄２１に記入された解答を見て、電子ペン１０で正しい場合の「○」や間違っている場合の「×」を記入する。電子ペン１０では、「○」や「×」が記入された位置の座標データから、そのストローク（筆跡）データが生成され、この採点結果がコンピュータ装置５１に読み込まれる。なお、採点用の電子ペンのデータは、受講者から送られた電子ペンと同じであってもよいし、別に用意されてもよい。
【００６０】
また、解答欄２１に直接、採点結果を記入する代わりに、問題用紙２０の解答欄２１ごとに採点チェック欄２６を設け、そこにチェックマークで記入するようにしてもよい。図９（Ｂ）では、「○」と「×」の採点チェック欄２６が解答欄２１の横に設けられている。試験提供者が電子ペン１０で採点チェック欄２６をチェックすることで、解答が正解であったか不正解であったかの採点結果は、電子データとして、コンピュータ装置５１に読み込み可能となる。
【００６１】
なお、採点結果データは、単なる「○」と「×」の２つのデータではなく、受講者の理解度に応じて、例えば５段階評価のデータであってもよい。この場合、各解答欄ごとに５個の採点チェック欄を設ける。
【００６２】
このようにして得られた採点結果は、受講者データベース６２における習熟度の算出、および問題データベース６５における正答率の更新に用いられる。
【００６３】
（解答時間の算出）
電子ペン１０から取得される座標データと、用紙データベース６８から得られる問題用紙番号とエリア定義（始点座標、終点座標）とから、受講者がどの問題用紙２０の解答欄２１に記入したかが特定される。
【００６４】
本実施形態では、学習支援装置５０の解答時間算出部４２は、連続して同じ解答欄に記入している期間、つまり解答欄に記入する際の最初の時刻から最後の時刻までの時間を、その問題を解くために要した解答時間であると推定する。
【００６５】
図１０は解答時間の一例を説明するための図である。図１０の例では、時刻Ａ、Ｂ間では解答欄（１）に記入が行われ、時刻Ｃ、Ｄ間では解答欄（２）に記入が行われ、時刻Ｅ、Ｆ間では解答欄（３）に記入が行われている。すなわち、問題（１）を解くために要した時間は時刻Ｂ−時刻Ａである。問題（２）を解くために要した時間は時刻Ｄ−時刻Ｃである。問題（３）を解くために要した時間は時刻Ｆ−時刻Ｅである。なお、図面においては、問題（ｎ）を単に「問題ｎ」として示している。
【００６６】
図１１は本実施形態の解答時間の算出手順の一例を示すフローチャートである。
【００６７】
まず、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータのうち、先頭データを取得する（ステップＳ１１）。ここで、先頭データのうち、時刻データを変数ＴＡに入れる。また、座標データから記入した解答欄番号を特定し、変数である解答欄番号ＡＡに入れる。また、今回の解答時間を表す変数をＤとし、１つ前（前回）の解答時間を表す変数をＤＤとする。変数Ｄ、ＤＤの初期値は値０である。
【００６８】
続いて、解答時間算出部４２は、次のデータから次の時刻データを取得して変数ＴＢに入れ、次の座標データから記入した解答欄番号を特定し、変数である解答欄番号ＡＢに入れる（ステップＳ１２）。さらに、変数Ｄの値を変数ＤＤに代入した後、変数Ｄに算出したＴＢ−ＴＡの値を入れる。
【００６９】
続いて、解答時間算出部４２は、記入した解答欄が同じであるか否か、つまりＡＡ＝ＡＢであるか否かを判別する（ステップＳ１３）。解答欄が異なる場合、つまりＡＡ＝ＡＢでない場合、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＡの解答時間を変数ＤＤの値とする（ステップＳ１４）。
【００７０】
そして、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＢを新たに解答欄番号ＡＡとし、変数ＴＢの値を変数ＴＡに入れ、変数Ｄ、ＤＤを値０にする（ステップＳ１５）。そして、ステップＳ１２の処理に戻る。
【００７１】
一方、ステップＳ１３で解答欄が同じである場合、つまりＡＡ＝ＡＢである場合、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータが最終データであるか否かを判別する（ステップＳ１６）。最終データでない場合、ステップＳ１２の処理に戻る。一方、最終データである場合、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＡの解答時間を変数Ｄの値とする（ステップＳ１７）。この後、コンピュータ装置５１は本処理を終了する。
【００７２】
このように、解答時間算出部４２は、解答時間として、電子ペン１０による解答欄への記入の開始時点から終了時点までの時間を算出する。これにより、解答欄毎に、解答欄への記入時間をもとに解答時間を推定することができる。また、算出される解答欄２１ごとの解答時間は、受講者ごとに記憶装置６０に記録される。なお、受講者ごとに記録される解答欄ごとの解答時間は、受講者データベース６２の一部の項目として登録されるようにしてもよい。
【００７３】
（習熟度の算出）
問題データベース６５には、前述したように、問題番号、単元、正答率、平均解答時間、解答時間標準偏差、および問題内容の項目が設けられている。習熟度（解答者としての受講者の習熟度）は、習熟度算出部４４により、採点結果データ、解答時間データと、問題データベース６５の各データ（特に、正答率、解答時間分布などの解答の集計結果）とから算出される。習熟度により、受講者の理解度を的確に把握することができる。また、習熟度の算出は、問題データベース６５の単元単位で行われる。
【００７４】
例えば、各単元の習熟度の初期値を「５０」とする。採点結果が「○」（正解）の場合、正答率が低い問題ほど、習熟度を大きく増やす。また、解答時間が短いほど、習熟度を大きく増やす。一方、採点結果が「×」（不正解）の場合、正答率が高い問題ほど、習熟度を大きく減らす。また、解答時間が長いほど、習熟度を大きく減らす。なお、このとき、解答時間を問題データベースの平均解答時間と解答時間標準偏差で正規化してもよく、これにより、より正確に習熟度を算出することができる。なお、単に、解答時間が長い場合、習熟度が低いと判断し、解答時間が短いと習熟度が高いと判断してもよい。
【００７５】
このように、本実施形態の学習支援システムは、電子ペン１０と学習支援装置５０とを有する。また、電子ペン１０は、解答欄に記入される位置を検出する位置検出部としてのカメラ１２と、この位置の座標データとこの位置が検出された時の時刻データを出力するデータ出力部１６と、備える。また、学習支援装置５０は、電子ペン１０から出力された座標データおよび時刻データを取得するデータ取得部としてのデータ入力部５７と、解答欄に対応する座標範囲を記憶する記憶装置６０と、座標範囲に含まれる座標データが取得されたときの時刻データをもとに、電子ペン１０による解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出するコンピュータ装置５１の解答時間算出部４２と、を備える。
【００７６】
本実施形態の学習支援システムによれば、解答欄ごとの解答時間を算出することができ、この解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる。従って、きめ細かい学習指導を行うことができ、また、得意分野・不得意分野の推定精度を向上させることができる。
【００７７】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態の学習支援システムは、第１の実施形態と同一の構成を有するので、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。また、学習支援システム全体の処理の流れは第１の実施形態と同様である。ここでは、第１の実施形態と異なる、問題用紙および解答時間の算出について説明する。
【００７８】
電子ペンで記録されるデータ（座標データおよび時刻データ）は、電子ペンで問題用紙に書き込み（記入）を行っている時にだけ得られる。しかし、実際に問題を解く時間には、その問題を読む時間も含まれる。
【００７９】
本実施形態の学習支援システムは、この問題を読む時間も含めた解答時間をより精度良く推定するものである。
【００８０】
図１２は本実施形態の問題用紙２０の一例を示す図である。問題用紙２０の上部には、電子ペン１０で記入可能な氏名記入欄２３が設けられている。
【００８１】
また、ある問題を解くために要した時間は、直前に記入した氏名記入欄または別の解答欄の記入終了時刻を始点とし、その問題の解答欄の記入終了時刻を終点とする。図１３は本実施形態の解答時間の一例を説明するための図である。問題（１）を解くために要した時間は時刻Ｄ−時刻Ｂである。問題（２）を解くために要した時間は時刻Ｆ−時刻Ｄである。問題（３）を解くために要した時間は時刻Ｈ−時刻Ｆである。
【００８２】
図１４は本実施形態の解答時間の算出手順の一例を示すフローチャートである。
【００８３】
まず、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータのうち、氏名記入欄２３に最後に記入された時刻データを特定する（ステップＳ２１）。ここで、最後に記入された時刻データを変数ＴＡに入れる。また、今回の解答時間を表す変数をＤとし、１つ前（前回）の解答時間を表す変数をＤＤとする。変数Ｄ、ＤＤの初期値はそれぞれ値０である。
【００８４】
続いて、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータのうち、次の時刻データを取得して変数ＴＤに入れ、次の座標データから記入した解答欄２１を特定する（ステップＳ２２）。この特定された解答欄番号を変数である解答欄番号ＡＡに入れる。
【００８５】
続いて、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータのうち、次の時刻データを取得して変数ＴＢに入れ、次の座標データから記入した解答欄２１を特定する（ステップＳ２３）。この特定された解答欄番号を変数である解答欄番号ＡＢに入れる。さらに、変数Ｄの値を変数ＤＤに入れ、変数Ｄに算出したＴＢ−ＴＡの値を入れる。
【００８６】
続いて、解答時間算出部４２は、記入した解答欄が同じであるか否か、つまりＡＡ＝ＡＢであるか否かを判別する（ステップＳ２４）。解答欄が同じである場合、つまりＡＡ＝ＡＢである場合、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータが最終データであるか否かを判別する（ステップＳ２８）。最終データでない場合、解答時間算出部４２は、変数ＴＢの値を変数ＴＤに入れ（ステップＳ２７）、ステップＳ２３の処理に戻る。
【００８７】
一方、ステップＳ２８で最終データである場合、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＡの解答時間を変数Ｄの値とする（ステップＳ２９）。この後、コンピュータ装置５１は本処理を終了する。
【００８８】
一方、ステップＳ２４で解答欄が異なる場合、つまりＡＡ＝ＡＢでない場合、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＡの解答時間を変数ＤＤの値とする（ステップＳ２５）。そして、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＢの値を新たに解答欄番号ＡＡに入れ、解答欄の記入終了時の値を持つ変数ＴＤの値を変数ＴＡに入れ、変数Ｄ、ＤＤを値０にする（ステップＳ２６）。この後、ステップＳ２３の処理に戻る。
【００８９】
このように、解答時間算出部４２は、電子ペン１０により記入欄としての氏名記入欄２３が記入された後に解答欄としての解答欄（１）が記入された場合や、又は別の解答欄としての解答欄（１）が記入された後に解答欄としての解答欄（２）が記入された場合には、解答時間として、記入欄又は別の解答欄への記入の終了時点から解答欄への記入の開始時点までの時間を、解答欄への記入の開始時点から終了時点までの時間に加算した時間を算出する。
【００９０】
本実施形態の学習支援システムによれば、問題を読む時間も含めた解答欄ごとの解答時間を算出することができ、習熟度の判別をより正確に行うことができる。
【００９１】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態の学習支援システムは、第１の実施形態と同一の構成を有するので、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。また、学習支援システム全体の処理の流れは第１の実施形態と同様である。ここでは、第１の実施形態と異なる解答時間の算出について説明する。
【００９２】
第１の実施形態では、受講者が解答欄を番号順に記入していくことを想定したが、本実施形態では、解答欄の記入を必ずしも順番通りに行わない場合を想定する。すなわち、解答時間算出部４２は、同一の解答欄に対し、複数回の記入が行われ、複数の解答期間が存在する場合、これらの合計時間を解答時間として推定する。
【００９３】
図１５は本実施形態の解答時間を説明するための図である。解答欄（１）には、２つの解答期間が存在する。問題（１）を解くために要した時間は、（時刻Ｂ−時刻Ａ）と（時刻Ｈ−時刻Ｇ）を加算した合計時間である。問題（２）を解くために要した時間は時刻Ｄ−時刻Ｃである。問題（３）を解くために要した時間は時刻Ｆ−時刻Ｅである。
【００９４】
このように、解答時間算出部４２は、同一の解答欄に電子ペン１０による記入が複数回行われた場合、解答時間として、電子ペン１０による解答欄への記入の開始時点から終了時点までの時間を、この複数回分加算する。
【００９５】
本実施形態の学習支援システムによれば、解答欄の記入を順番通りに行わず、一時中断した場合でも、正確な解答時間を算出することができる。
【００９６】
なお、本実施形態では、同一の解答欄に対し、複数の解答期間が存在する場合、単に合計した時間を解答時間としたが、一時中断を習熟度が低いものと判断し、合計時間に所定の倍率をかけたもの、あるいは所定の時間を加算したものを解答時間としてもよい。また、複数の解答期間が存在する場合、合計時間を解答時間とすることは、第２の実施形態においても、同様に適用可能である。
【００９７】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態の学習支援システムは、第１の実施形態と同一の構成を有するので、同一の符号を付すことによりその説明を省略する。また、学習支援システム全体の処理の流れは第１の実施形態と同様である。ここでは、第１の実施形態と異なる、問題用紙および解答時間の算出について説明する。
【００９８】
図１６は本実施形態の問題用紙７０を示す図である。この問題用紙７０には、長い問題文があり、それに対する小問が複数設定されている。この解答には、２通りの解答方法が考えられる。その１つは、まず長文を通読し、その後、各小問に解答する方法である。もう１つは、まず各小問を読み、その後、長文を読みながら順次解答する方法である。
【００９９】
本実施形態では、解答時間算出部４２は、同じ長文に属する各小問の前の空白時間を合計し、その平均値を各解答欄７１の記入時間に加算し、それを各小問の解答時間として推定する。
【０１００】
図１７（Ａ）、（Ｂ）は本実施形態の解答時間の一例を説明するための図である。図１７（Ａ）は先に長文を読む場合の解答時間を示す。図１７（Ｂ）は小問と長文とを並行して読む場合の解答時間を示す。長文を読むために要した時間Ｒ、小問（１）を解くために要した時間Ｋ１、小問（２）を解くために要した時間Ｋ２、および小問（３）を解くために要した時間Ｋ３は、以下の数式（１）に従ってそれぞれ求められる。
【０１０１】
Ｒ ＝ （時刻Ｂ−時刻Ａ）＋（時刻Ｄ−時刻Ｃ）＋（時刻Ｆ−時刻Ｅ）
Ｋ１ ＝ （時刻Ｃ−時刻Ｂ）＋Ｒ／３
Ｋ２ ＝ （時刻Ｅ−時刻Ｄ）＋Ｒ／３
Ｋ３ ＝ （時刻Ｇ−時刻Ｆ）＋Ｒ／３ …… （１）
【０１０２】
図１８は本実施形態の解答時間の算出手順の一例を示すフローチャートである。
【０１０３】
まず、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータのうち、氏名記入欄７３に最後に記入された時刻データを特定する（ステップＳ３１）。ここで、この最後に記入された時刻データを変数ＴＡに入れる。また、今回の解答時間を表す変数をＤとし、１つ前（前回）の解答時間を表す変数ＤＤとする。変数Ｄ、ＤＤの初期値は値０である。
【０１０４】
続いて、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータのうち、次の時刻データを取得して変数ＴＢに入れ、次の座標データから記入した解答欄７１を特定する（ステップＳ３２）。この特定された解答欄番号を変数である解答欄番号ＡＡに入れる。
【０１０５】
続いて、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＡの前の空白時間ＴＢ−ＴＡを算出する（ステップＳ３３）。
【０１０６】
続いて、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータのうち、次の時刻データを取得して変数ＴＣに入れ、次の座標データから記入した解答欄７１を特定する（ステップＳ３４）。この特定された解答欄番号を変数である解答欄番号ＡＢに入れる。さらに、今回の解答時間Ｄを１つ前の解答時間ＤＤに代入し、今回の解答時間ＤをＤ＝ＴＣ−ＴＢから算出する。
【０１０７】
続いて、解答時間算出部４２は、記入した解答欄が同じであるか否か、つまりＡＡ＝ＡＢであるか否かを判別する（ステップＳ３５）。
【０１０８】
解答欄が異なる場合、つまりＡＡ＝ＡＢでない場合、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＡの解答時間を解答時間ＤＤとし、解答欄番号ＡＢの前の空白時間をＤ−ＤＤとする（ステップＳ３６）。
【０１０９】
そして、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＢを新たに解答欄番号ＡＡとし、時刻データＴＣを時刻データＴＢとし、解答時間Ｄ、ＤＤを値０とする（ステップＳ３７）。そして、ステップＳ３４の処理に戻る。
【０１１０】
一方、ステップＳ３５で解答欄が同じである場合、つまりＡＡ＝ＡＢである場合、解答時間算出部４２は、電子ペン１０から取得したデータが最終データであるか否かを判別する（ステップＳ３８）。最終データでない場合、ステップＳ３４の処理に戻る。一方、ステップＳ３８で最終データである場合、解答時間算出部４２は、解答欄番号ＡＡの解答時間を解答時間Ｄとする（ステップＳ３９）。
【０１１１】
最後に、解答時間算出部４２は、前述した数式（１）に従って、空白時間の合計を時間Ｒとし、この時間Ｒを解答欄の数で除してその平均値を算出し、各解答欄の解答時間に平均値を加算する補正処理を行い、最終的な解答時間を決定する（ステップＳ４０）。このように、各解答欄の解答時間と、各解答欄に解答が書き込まれる直前の空白時間が算出されると、解答時間算出部４２は、空白時間の平均値を算出し、この平均値を各解答欄の解答時間に加算することで、最終的な解答時間を決定する。
【０１１２】
このように、解答時間算出部４２は、１つの問題に複数の解答欄が存在する場合、この複数の解答欄について、電子ペン１０による記入欄としての氏名記入欄７３への記入の終了時点からその次の解答欄としての解答欄（１）への記入の開始時点までの時間や、又は、電子ペン１０による直前の解答欄としての解答欄（１）への記入の終了時点からその次の解答欄としての解答欄（２）への記入の開始時点までの時間、を加算してその平均値を算出する。そして、解答時間として、解答欄への記入の開始時点から終了時点までの時間に、その平均値を加算した時間を算出する。
【０１１３】
本実施形態の学習支援システムによれば、長文を通読した後に各小問に解答する場合であっても、最初に解答を記入した小問に要した時間だけが突出して長くなり、各小問の習熟度を正しく推定できないことが回避され、正確な習熟度の算出が可能となる。
【０１１４】
（第５の実施形態）
先に説明した第１〜第４の実施形態では、学習支援装置５０側のコンピュータ装置５１が電子ペン１０からデータを受け取り、解答時間の算出、習熟度の算出および問題用紙の作成を行っていたが、本発明の第５の実施形態では、電子ペン自体がこれらの処理を行う場合を想定する。
【０１１５】
図１９は本実施形態における電子ペン８０の構成例を示すブロック図である。電子ペン８０は、第１の実施形態と同様、プロセッサ８１、カメラ８２、圧力センサ８３、メモリ８４、ＲＴＣ８５を有する他、記憶部８６、および通信部８８を有する。
【０１１６】
プロセッサ８１は、第１の実施形態のコンピュータ装置５１と同様、解答時間算出部９２、習熟度算出部９４および問題用紙作成部９６を有する。通信部８８は、電子ペン８０とは別に設けられた記憶装置６０と通信を行い、記憶装置６０に格納されている各種データベースに対し、必要なデータの送受信を行う。ここでの通信は、有線あるいは無線接続で行われる。なお、通信の代わりに、記憶媒体を介してデータの送受信が行われてもよい。また、各種データベースとして、第１の実施形態と同様、受講者データベース、問題データベース、および用紙データベースが登録されている。
【０１１７】
記憶部８６には、通信部８８で受信した各種データベースに登録されているデータのうち、処理に必要な部分のデータが記憶される。なお、記憶部８６とメモリ８４とを１つにしてもよい。また、通信部８８は、電子ペン８０とは別に設けられた印刷装置７０に問題用紙２０のデータを送信する。印刷装置３０は、受信したデータに従って、問題用紙２０を印刷する。
【０１１８】
このような構成を有する電子ペン８０において、位置検出部の一例としてのカメラ８２、圧力センサ８３、メモリ８４、ＲＴＣ８５等の動作は、第１の実施形態で説明したとおりである。また、第１〜第４の実施形態で示した解答時間の算出、習熟度の算出および問題用紙の作成処理は、主体が学習支援装置５０のコンピュータ装置５１から電子ペン８０に内蔵されたプロセッサに変わっただけで、同様に実行される。従って、これらの処理の詳細については省略する。
【０１１９】
このように、電子ペン８０は、解答欄に記入するための電子ペンであって、プロセッサ８１が、解答欄に記入された位置の座標データを取得するとともに、座標データが取得された時の時刻データを取得する。また、記憶部８６が、解答欄に対応する座標範囲を記憶する。また、プロセッサ８１の解答時間算出部９２が、座標範囲に含まれる座標データが取得された時の前記時刻データに基づいて、解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出する。
【０１２０】
本実施形態の学習支援システムによれば、電子ペン８０を主体に学習支援システムを構築することができ、システムの小型化や可搬性の向上に優れる。
【０１２１】
また、本発明は、上記実施形態の機能を実現するプログラムを、ネットワークあるいは各種記憶媒体を介して学習支援装置５０あるいは電子ペン１０、８０に供給し、そのコンピュータが実行するプログラムも適用範囲である。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明は、解答欄ごとの解答時間を算出することができ、解答時間を考慮した習熟度の判別を容易に行うことができる学習支援装置、電子ペン、学習支援システム、学習支援方法、及び学習支援プログラム等に有用である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０ 電子ペン
１１ プロセッサ
１２ カメラ
１３ 圧力センサ
１４ メモリ
１５ リアルタイムクロック（ＲＴＣ）
１６ データ出力部
２０ 解答用紙（問題用紙）
２０ａ 解答用紙（問題用紙）の一部を拡大した部分
２１ 解答欄
２３ 氏名記入欄
２６ 採点チェック欄
３０ 印刷装置
４２ 解答時間算出部
４４ 習熟度算出部
４６ 問題用紙作成部
５０ 学習支援装置
５１ コンピュータ装置
５２ ディスプレイ
５３ コンピュータ本体
５４ キーボード
５５ マウス
５７ データ入力部
６０ 記憶装置
６２ 受講者データベース
６５ 問題データベース
６８ 用紙データベース
７０ 問題用紙
７１ 解答欄
７３ 氏名記入欄
８０ 電子ペン
８１ プロセッサ
８２ カメラ
８３ 圧力センサ
８４ メモリ
８５ リアルタイムクロック（ＲＴＣ）
８６ 記憶部
８８ 通信部
９２ 解答時間算出部
９４ 習熟度算出部
９６ 問題用紙作成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ペンにより解答欄に記入された位置の座標データを取得するとともに、前記座標データが取得された時の時刻データを取得するデータ取得部と、
前記解答欄に対応する座標範囲を記憶する記憶部と、
前記座標範囲に含まれる前記座標データが取得された時の前記時刻データに基づいて、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出する解答時間算出部と、
を備える学習支援装置。
【請求項２】
請求項１記載の学習支援装置であって、
前記解答欄に記入された解答の採点結果、前記解答時間、及び前記解答の集計結果に基づいて、解答者の習熟度を算出する習熟度算出部を備える学習支援装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の学習支援装置であって、
前記解答時間算出部は、前記解答時間として、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の開始時点から終了時点までの時間を算出する学習支援装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の学習支援装置であって、
前記解答時間算出部は、前記電子ペンにより記入欄又は別の解答欄が記入された後、前記解答欄に記入された場合、前記解答時間として、前記電子ペンによる前記記入欄又は別の解答欄への記入の終了時点から前記解答欄への記入の開始時点までの時間を、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の開始時点から終了時点までの時間に加算した時間を算出する学習支援装置。
【請求項５】
請求項３記載の学習支援装置であって、
前記解答時間算出部は、同一の前記解答欄に前記電子ペンによる記入が複数回行われた場合、前記解答時間として、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の開始時点から終了時点までの時間を前記複数回加算する学習支援装置。
【請求項６】
請求項１または２記載の学習支援装置であって、
前記解答時間算出部は、１つの問題に複数の前記解答欄が存在する場合、前記複数の解答欄について、前記電子ペンによる記入欄又は直前の前記解答欄への記入の終了時点からその次の前記解答欄への記入の開始時点までの時間を加算してその平均値を算出し、前記解答時間として、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の開始時点から終了時点までの時間に前記平均値を加算した時間を算出する学習支援装置。
【請求項７】
請求項２記載の学習支援装置であって、
前記習熟度算出部は、前記採点結果が正解である場合、前記解答時間が短いほど前記習熟度を高くし、前記採点結果が不正解である場合、前記解答時間が長いほど前記習熟度を低くする学習支援装置。
【請求項８】
解答欄に記入するための電子ペンであって、
前記解答欄に記入された位置の座標データを取得するとともに、前記座標データが取得された時の時刻データを取得するデータ取得部と、
前記解答欄に対応する座標範囲を記憶する記憶部と、
前記座標範囲に含まれる前記座標データが取得された時の前記時刻データに基づいて、前記解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出する解答時間算出部と、
を備える電子ペン。
【請求項９】
電子ペンと学習支援装置とを有する学習支援システムであって、
前記電子ペンは、
解答欄に記入される位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部によって検出された位置の座標データおよび前記位置が検出された時の時刻データを出力するデータ出力部と、
を備え、
前記学習支援装置は、
前記電子ペンから出力された前記座標データおよび前記時刻データを取得するデータ取得部と、
前記解答欄に対応する座標範囲を記憶する記憶部と、
前記座標範囲に含まれる前記座標データが取得された時の前記時刻データをもとに、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出する解答時間算出部と、
を備える学習支援システム。
【請求項１０】
学習支援装置における学習支援方法であって、
電子ペンにより解答欄に記入された位置の座標データを取得するとともに、前記座標データが取得された時の時刻データを取得するステップと、
記憶装置に記憶された前記解答欄に対応する座標範囲を参照し、前記座標範囲に含まれる前記座標データが取得された時の前記時刻データに基づいて、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出するステップと、
を有する学習支援方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の学習支援方法の各ステップをコンピュータに実行させるための学習支援プログラム。
【請求項１】
電子ペンにより解答欄に記入された位置の座標データを取得するとともに、前記座標データが取得された時の時刻データを取得するデータ取得部と、
前記解答欄に対応する座標範囲を記憶する記憶部と、
前記座標範囲に含まれる前記座標データが取得された時の前記時刻データに基づいて、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出する解答時間算出部と、
を備える学習支援装置。
【請求項２】
請求項１記載の学習支援装置であって、
前記解答欄に記入された解答の採点結果、前記解答時間、及び前記解答の集計結果に基づいて、解答者の習熟度を算出する習熟度算出部を備える学習支援装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の学習支援装置であって、
前記解答時間算出部は、前記解答時間として、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の開始時点から終了時点までの時間を算出する学習支援装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の学習支援装置であって、
前記解答時間算出部は、前記電子ペンにより記入欄又は別の解答欄が記入された後、前記解答欄に記入された場合、前記解答時間として、前記電子ペンによる前記記入欄又は別の解答欄への記入の終了時点から前記解答欄への記入の開始時点までの時間を、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の開始時点から終了時点までの時間に加算した時間を算出する学習支援装置。
【請求項５】
請求項３記載の学習支援装置であって、
前記解答時間算出部は、同一の前記解答欄に前記電子ペンによる記入が複数回行われた場合、前記解答時間として、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の開始時点から終了時点までの時間を前記複数回加算する学習支援装置。
【請求項６】
請求項１または２記載の学習支援装置であって、
前記解答時間算出部は、１つの問題に複数の前記解答欄が存在する場合、前記複数の解答欄について、前記電子ペンによる記入欄又は直前の前記解答欄への記入の終了時点からその次の前記解答欄への記入の開始時点までの時間を加算してその平均値を算出し、前記解答時間として、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の開始時点から終了時点までの時間に前記平均値を加算した時間を算出する学習支援装置。
【請求項７】
請求項２記載の学習支援装置であって、
前記習熟度算出部は、前記採点結果が正解である場合、前記解答時間が短いほど前記習熟度を高くし、前記採点結果が不正解である場合、前記解答時間が長いほど前記習熟度を低くする学習支援装置。
【請求項８】
解答欄に記入するための電子ペンであって、
前記解答欄に記入された位置の座標データを取得するとともに、前記座標データが取得された時の時刻データを取得するデータ取得部と、
前記解答欄に対応する座標範囲を記憶する記憶部と、
前記座標範囲に含まれる前記座標データが取得された時の前記時刻データに基づいて、前記解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出する解答時間算出部と、
を備える電子ペン。
【請求項９】
電子ペンと学習支援装置とを有する学習支援システムであって、
前記電子ペンは、
解答欄に記入される位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部によって検出された位置の座標データおよび前記位置が検出された時の時刻データを出力するデータ出力部と、
を備え、
前記学習支援装置は、
前記電子ペンから出力された前記座標データおよび前記時刻データを取得するデータ取得部と、
前記解答欄に対応する座標範囲を記憶する記憶部と、
前記座標範囲に含まれる前記座標データが取得された時の前記時刻データをもとに、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出する解答時間算出部と、
を備える学習支援システム。
【請求項１０】
学習支援装置における学習支援方法であって、
電子ペンにより解答欄に記入された位置の座標データを取得するとともに、前記座標データが取得された時の時刻データを取得するステップと、
記憶装置に記憶された前記解答欄に対応する座標範囲を参照し、前記座標範囲に含まれる前記座標データが取得された時の前記時刻データに基づいて、前記電子ペンによる前記解答欄への記入の終了時点までの解答時間を算出するステップと、
を有する学習支援方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の学習支援方法の各ステップをコンピュータに実行させるための学習支援プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−１９８３０１（Ｐ２０１２−１９８３０１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６０９８９（Ｐ２０１１−６０９８９）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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